摩托车氢燃料电池标准体系建设研究.pdf
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1、摘要:近年来,随着环境和能源安全问题日益严重,氢燃料电池越来越受到我国政府、机动车生产企业的重视。在摩托车领域,氢燃料电池作为新兴产品,目前还没有相关的国家标准。分析了国内汽车氢燃料电池的相关标准,参考国内汽车氢燃料电池标准体系,建设了国内摩托车氢燃料电池标准体系框架,阐述了摩托车氢燃料电池标准所需测试的项目、参数等内容,研究了摩托车氢燃料电池相关标准的适用性,以期为摩托车氢燃料电池行业的发展提供指导。关键词:摩托车氢燃料电池标准体系中图分类号:U473.4文献标识码:A文章编号:2095-8234(2023)04-0023-04A Study on the Standard System C
2、onstruction ofMotorcycle Hydrogen Fuel CellHE Wenjie1;HU Rui1;SU Mei1;QIN Yanzhou21-Tianjin Internal Combustion Engine Research Institute(Tianjin Motorcycle Technical Center)(Tianjin,300072,China)2-State Key Laboratory of Engines(Tianjin University)Abstract:In recent years,with the increasingly seri
3、ous environmental and energy security problems,hydro-gen fuel cell is paid more and more attention by the Chinese government and motor vehicle production en原terprises.In the field of motorcycle,as an emerging product,hydrogen fuel cell has no relevant nationalstandard.This paper analyzes the relevan
4、t standards of Chinese automobile hydrogen fuel cell.Referring tothe Chinese automobile hydrogen fuel cell standard system,the construction of the Chinese motorcycle hy原drogen fuel cell standard system framework is put forward,the motorcycle hydrogen fuel cell standard testproject and parameters are
5、 expounded.The applicability of motorcycle hydrogen fuel cell related standardis studied,in order to provide guidance for the development of motorcycle hydrogen fuel cell industry.Keywords:Motorcycle;Hydrogen fuel cell;Standard;System作者简介:贺文杰(1974-),男,高级工程师,主要研究方向为摩托车及零部件国内外标准法规和检测技术。引言随着国家双碳战略的提出,氢
6、燃料电池越来越受到关注和青睐。汽车领域已经开发出诸多氢燃料电池技术,相关部门也出台了多项汽车氢燃料电池技术标准。然而,在摩托车领域,氢燃料电池技术应用起步较晚,目前尚无完整和成熟的摩托车氢燃料电池标准体系。本文参考国内汽车氢燃料电池标准体系,建设了国内摩托车氢燃料电池标准体系框架,以期为摩托车氢燃料电池行业的发展提供指导。1双碳战略推动摩托车氢燃料电池标准建设2020 年 9 月,我国正式提出双碳战略,即在2030摩托车氢燃料电池标准体系建设研究贺文杰1胡瑞1苏梅1秦彦周2(1-天津内燃机研究所(天津摩托车技术中心)天津3000722-先进内燃动力全国重点实验室(天津大学)小 型 内 燃 机
7、与 车 辆 技 术SMALL INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND VEHICLE TECHNIQUE第 52 卷第 4 期圆园23 年 8 月Vol.52 No.4Aug.2023小型内燃机与车辆技术第 52 卷注:表 1 中,*表示“计划号”,表示“目前没有计划号”。年之前实现碳达峰,在 2060 年之前实现碳中和1。双碳战略积极倡导节能、减排、提高效率和清洁转型,要实现双碳战略的目标,必须构建新型能源体系。机动车领域各方为了践行国家双碳战略,积极开展产品转型,以实现机动车碳排放归零。在目前的新能源车辆中,纯电动车辆存在续驶里程偏短、低温亏电、充电偏慢等缺点,而氢燃
8、料电池车辆加氢速度较快,续驶里程较长、能效较高的特点受到行业和市场的关注和青睐。在汽车和摩托车领域,目前最有潜力的新能源技术是氢燃料电池技术,氢燃料电池技术是实现双碳战略目标的主要技术之一。为此,制定相关的氢燃料电池标准是非常有必要的。2市场需求推动摩托车氢燃料电池标准建设国内外的摩托车和电动自行车产品中已经出现了以氢燃料电池为动力的车辆。铃木公司于 2010 年开展燃料电池摩托车研究,并于 2014 年 6 月推出了一款可量产的BURGMANFuel-Cell 氢燃料电池两轮摩托车。该车型是在原有车型 BURGMAN 200 的基础上进行改进的,在车速为 30 km/h 的条件下,续驶里程可
9、达 350 km;在车速为 60 km/h 的条件下,续驶里程可达 120 km;在10 L储氢气罐条件下,400 s 可完成燃料补给。2017 年 3月,铃木公司有 18 辆 BURGMAN Fuel-Cell 氢燃料电池两轮摩托车取得了牌照。同年,铃木公司为英国伦敦警察局配备了该款氢燃料电池摩托车2。宗申氢能源公司(宗申动力子公司)自主研发了一款氢燃料电池系统,并将其搭载在宗申森蓝E-RT3 车型上。新车型具有“零排放、强动力、长续航”的优势,协同宗申机车公司的摩托车整车调教后,在内部测试时,实现了“双 100(车速为 100 km/h 和续驶里程为 100 km)”性能指标(35 MPa
10、 下);加满氢气只需 23 min;整车最大续驶里程可接近 150 km,并可满足全天候使用需求。同时,通过车载供氢系统高温保护、过压保护、低压报警、泄漏检测等安全设计,车辆氢气系统的安全性得到高度保障3。值得注意的是,该车型的结构和外形与其燃油车型一致。九号科技有限公司推出了一款氢燃料电池电动自行车 B65H,该车型结构和现有车型电动九号 CC60类似,并搭载固态储氢瓶。和宗申氢能源公司、铃木公司的气罐储氢相比,九号科技有限公司的固态储氢瓶,使加氢变为换氢。在 110 g(2 个 1 L 储氢瓶)条件下,该车型续驶里程可达 110 km,更换固态储氢罐时间小于 120 s。受限于电动自行车标
11、准要求,最高车速只有 25 km/h4。虽然如此,由于电动自行车和电动轻便摩托车结构和外形的相似性,可预见,该技术可用于相同结构和外形的摩托车上。此外,九号科技有限公司还在研发一款搭载固态储氢瓶的电动摩托车SegwayAPEX H2,预估最高时速可以达到 150 km/h5。随着双碳战略的提出,包括摩托车、电动自行车在内,搭载氢燃料电池的车辆越来越受到关注和重视,这为摩托车氢燃料电池标准的制定提供了前提条件,使其变得可行和必要。3汽车氢燃料电池标准体系建设情况据统计,汽车领域氢燃料电池的核心标准共计32 个(部分标准处于计划制订阶段),见表 1。表 1汽车领域氢燃料电池标准汇总序号标准号/计划
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